需求侧响应（demand response,DR）资源是未来能源电力系统中重要的可调控资源。在能源互联网以及智能电网背景下,通过智能能量管理系统（smart energy management system,SEMS）合理地调控用户侧的需求侧响应资源,是实现供需双侧互动以及电力系统协同互联的重要手段。首先,基于SEMS系统架构,对用户用电设备进行分类建模,在考虑用户用电满意度的...
随着能源与电力领域供给侧改革的推广,以电力为主体并融合天然气、热能和交通等多种能源形式的区域综合能源系统将成为未来城市配网的主要发展趋势。利用能源集线器模型刻画了同时耦合于电力网、天然气网和交通网的终端综合能源单元,利用能源转化特性提出了面向供给侧改革的综合能源供给转化响应策略,并且基于终端综合能源单元和供给转化响应策...
提出了一套完整的综合能源站优化设计方法。首先根据可获得的能源型式和所有可行的能源转换和存储装备类型形成包含全部候选装备的区域综合能源站基本架构。在此基础上,建立了以经济与环保为目标函数,考虑储冷和储热运行规则和年运行模拟的较为完整的能源站设备容量优化模型。采用带反馈机制的改进多目标粒子群？单纯形算法,实现了能源站容量优...
为缓解环境污染,提高终端用能效率,综合能源系统（integrated energy system,IES）已成为我国能源结构调整的重要方向。在IES框架下,传统以电力系统为对象的潮流计算方法将难以满足对互相耦合的能量流分析的需求。提出了一种适用于含电、热、气的IES的扩展Newton-Raphson多能流计算方法。首先,分别建立了IES中电力、热力和天然气网络的数学模型;...
针对主动配电网参与市场购电,提出了同时考虑主动配电网运行安全性和经济性的优化运行模型。该模型考虑了市场电价和分布式电源出力的不确定性,采用随机规划进行建模。为在随机规划模型中进一步考虑系统运行安全约束和离散控制措施,提出了线性化配电网潮流模型和基于虚拟电流注入法的线性有载调压变压器模型,使得主动配电网运行优化模型最终为线...
目前基于能量枢纽（energy hub,EH）的区域综合能源系统的优化运行缺乏对EH内热电联产（combined heat and power,CHP）机组热电比可调的考虑,且在此类场景中参与需求侧响应的负荷种类单一。针对此状况,构建双层优化模型,建立EH机组内部能效特性与外部能源分配的联系,实现内部机组高效运行和外部能源经济分配。模型通过卡罗需-库恩-塔克条件（Ka...
为减少实时电价不确定性对光伏充电站购电费用的影响,提出了一种基于滚动线性规划的自动需求响应策略。提出了一种基于平均电价与当前电价的滚动电价向量生成方法,有效地将当前电价与未来电价趋势进行了结合;考虑了光伏功率和电动汽车充电需求的随机性和波动性,建立了充电需求滚动可行域模型,并提出了相应的边界计算方法;在滚动电价向量与滚动可...
研究了在大规模风、光、火电联合外送体系下的协调调度及利润分配问题。基于传统的机组组合优化模型,以利润最大化为目标构建以火电机组为辅助调峰单位,提高风电、光电外送效率及稳定度的动态协调调度模型。分析对比了各电场独立运行、两方联合运行及三方联合运行时的输电线路综合利用及收益情况。基于核仁理论提出三方联合运行时的利润分配方法...
针对风机与光伏发电功率波动、弃光等问题,提出风电/光伏/制氢/超级电容器并网系统模型及控制策略。建立风机、光伏、电解槽及超级电容器数学模型,构造一种变流器少、占地面积小、成本低的光伏、电解槽和超级电容器集结于直流母线结构。协调控制策略如下：当风电与光伏总出力大于负荷需求且功率差额小于电解槽额定功率时,电解槽消纳系统剩余功率...
我国风电、光伏发展迅猛，已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化，风电在12个省区成为第二大电源，其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏风电装机比重均超过25％。与传统旋转发电机不同，新能源机组多采用变流器接入电网，其并网规模的快速持续增长，正改变传统电网的运行特性，使得电力系统的电力电子化...
甘肃省新能源发电装机容量逐年增加,弃风弃光现象日益严重,如何提高新能源消纳比例成为一个亟待解决的问题。为此通过分析甘肃省高载能企业的可调度性验证了新能源就地消纳的潜力,介绍了智能园区作为就地消纳新能源的技术支撑的建设情况及成果;总结了以＂清洁替代＂为主、以＂电能替代＂为辅的＂两个替代＂战略的实施模式及成果;对包含新能源发...
大量间歇性分布式电源并网对电网规划与运行提出了新的挑战。为达到经济成本和分布式电源接纳能力的最佳平衡,提出一种考虑电压控制成本以及电压控制效果的主动配电网一体化规划新方法。首先,分析分散式与集中式电压调整的调压特点,建立不同调压系统的技术框架、调压策略和经济成本模型;然后,建立以年综合成本最小、清洁能源发电占比最大为目标...
现有含分布式电源（DG）的配网可靠性评估研究大多针对孤岛运行特性,但实际系统中孤岛运行方式目前却少有采用,为此开展了基于DG并网运行的可靠性评估研究。在忽略DG自身停运的情况下,并网运行DG主要通过设备容量约束影响可靠性水平。由于DG出力具有随机性,随着其数量的增加,计算量将显著增大,为此提出了减小计算量的策略：将所有馈线分为放射式...
针对并网分布式电源对配电网设备运行的影响,提出分布式电源在配电网稳定运行和短路故障情况下的计算模型,以配电网输电线路、断路器及电流保护等主要设备的安全运行作为约束条件计算分布式电源极限准入容量,并得到限制分布式电源并网容量的配电设备及相关参数,以此为依据定位配电网设备适应能力薄弱点并提出相应的改造措施。计算结果表明,个别...
现行风电场汇集线路电流保护存在灵敏性高而选择性不足的问题,与风电并网的低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）控制不匹配。论文首先推导了撬棒投入期间双馈风机的短路电流计算公式,阐明了考虑LVRT的双馈风机的短路电流特性。然后利用IEC60909标准等效电源法推导了风电机组故障、馈线故障和馈线外部故障三类故障下的馈线短路电流计算...
风力发电具有随机性和波动性的特点,对于电力系统的调度造成负面的影响,而蓄电池与风机组成的联合系统增加了风电场出力的可调度性。为提高风储联合系统的可调度性,提出一种风储联合优化的调度策略,调度策略采用分层调度的方法,考虑了蓄电池的特性对风电调度的影响。调度策略以收益最大化为目标,对蓄电池采用分组优化,充分考虑蓄电池的寿命和运...
为应对光伏集群接入所引起的电压质量问题,提出了一种分布式光伏集群分层多模式无功控制策略。该策略包含执行层和智能控制层,执行层中各逆变器可根据并网点电压信息自主地切换控制模式,并按照本地控制器中各模式下的无功曲线输出或者吸收合适的无功功率。同时智能控制层中的模糊控制器动态调整相应模式下无功曲线的设定值,使并网点电压运行在合...
为解决传统电压裕度控制器中定有功功率控制模式与定直流电压控制模式切换过慢导致的直流电压控制缓慢问题,提出了一种快速电压裕度控制策略。通过设置与直流电压偏差相关的权衡系数来调节裕度控制器的控制模式,其控制模式的切换环节在PI控制器之前,因此在系统直流电压偏差较大时,这种方法加快了控制器的响应速度和调节速度,更加适合于对直流电...
柔性直流输电系统损耗会影响电网无功优化结果的准确性,因此含柔性直流的无功优化问题必须包含反映损耗随换流站无功出力变化的数学模型。传统方法是将损耗等效为恒定电阻模型,但实际工程中该方法会引起较大误差,且会得到换流站逆变和整流模式下损耗相同的不合理结果。首先对厦门柔性直流工程的无功功率特性进行分析,然后利用数值解析方法得到给...
高压直流系统闭锁引起的暂态过电压对输电设备及系统稳定性均产生巨大冲击,目前,相关研究缺乏定量的分析方法。针对该问题,首先提出了一种计及系统稳态传输功率的交流系统等值方法,从而得到交流系统的2个重要参数（即等值电抗和等值电势）。在此基础上,考虑暂态过程中换流站剩余无功容量及其补偿容量随电压升高的特性,推导了换流母线暂态电压的...
随着分布式清洁能源发电、储能装置、电动汽车、柔性负荷的不断发展与接入渗透，配电网在规划、运行、保护、通信等环节已发生了深刻变化。如何处理大规模分散式资源的接入，在确保安全性与高可靠性的条件下尽量消纳清洁能源，并满足用户的特定需求，已成为智能电网领域关注的热点问题。近年来提出的主动配电网（Active Distribution Network）...
共用接地极在土地占用、建设投资等方面具有很好的经济性和使用价值。但共用接地极在检修和运行过程中可能会存在一些问题,特别是在接地极线路检修时,运行直流系统可能会出现不平衡运行或单极大地回线运行方式;检修接地极线路会有电流流过,对检修人员的安全造成威胁。为充分掌握检修的接地极线路电流分流水平,对3个共用接地极的6个换流站的接地...
中央财经领导小组第十一次会议上强调，在适度扩大总需求的同时，着力加强供给侧结构性改革，提高供给体系质量和效率。能源与电力是国民经济发展的源动力，关系重大。近年来，随着经济社会发展进入新常态，能源与电力需求增长空间有限，加上我国节能减排目标压力依旧较大，能源领域的供给侧改革势在必行。能源与电力领域的供给侧改革，其关键要...
直流配电网的协调运行策略是直流配电网研究的关键技术。提出了适用于直流配电网的集中-分布式控制架构,包括集中控制层和分布式控制层。集中控制层研究联网和离网运行协调控制策略。联网运行策略考虑了交流配网的实际消纳能力和储能的运行状态,被划分为换流站调节模式和换流站储能联调模式2种模式,能够最大化利用交流配网消纳能力同时尽可能使...
受端分层接入500 kV/1000 kV不同电压等级交流电网的特高压直流接线方式在世界上属于首创,其控制保护没有可借鉴的经验。系统研究了该种接线方式的直流控制保护系统方案。分析了特高压直流受端网侧分层接入500 kV/1000 kV交流系统接线方式对直流控制保护的特殊要求,提出了网侧分层接入特高压直流控制保护系统的分层结构和功能配置方案,分析了功...
高压直流输电线路保护失配问题主要是表现在保护拒动、保护误动、保护失去选择性等几个方面,线路保护失配可能会导致故障范围进一步扩大,影响直流系统安全稳定运行。通过分析某实际直流的线路保护逻辑,基于实际的控制保护模型与参数的PSCAD/EMTDC仿真平台进行大量仿真实验,系统地分析了可能导致保护失配的原因,并提出相应的改进措施。引用桥短路...
直流线路纵联差动保护作为行波保护的后备保护之一,为了躲避区外交流系统故障的影响,存在延时长、动作速度慢的问题。为提高直流线路后备保护的动作速度,在分析直流线路区内外故障两端反行波的幅值关系的基础上,提出一种新的纵联保护方法。该方法利用故障发生后一段时间内,线路两端反行波幅值积分的比值来识别区内故障。区内故障时,线路两端反行...
文章对输电网扩展优化规划研究进行了综述。首先根据近些年输电网扩展优化规划文献对扩展规划建模因素进行分类,从待选集因素、运行模拟因素、不确定性因素和电力市场因素、其他因素5个方面分析和总结了输电网扩展优化规划建模中存在的问题和未来研究趋势。然后介绍了当前输电网扩展优化规划模型求解和软件情况,最后总结了混合待选集输电网扩展...
非侵入式负荷监测与分解,作为智能用电技术体系的重要组成部分之一,能深入分析用户内部的负荷成分,获取不同精细程度的用户用电信息,这对用户、电力公司等多方都具有重大的意义。文章综述了国内外在非侵入式负荷监测与分解方面的研究现状,归纳了其基本原理与典型框架,着重论述了其中的3个关键技术,即事件探测、特征提取、负荷识别,并比较了这3个...
为应对电力系统源网中元素变动引起的复杂多变的情形,进行源和网的协同优化已十分必要。为此,提出了源网冲突度指标,可量化评价网对源最优运行方式的制约。在此基础上,为在尽量少地改变电网结构前提下缓解源网冲突,以源网冲突度为核心建立了两层优化决策模型。其中,上层问题以输电元件运行状态为决策量,追求尽量少地改变上层电网结构,使源网冲突...
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